Universiteit Leiden

nl en

Nieuw fundamenteel inzicht in de bestrijding van bacteriën

De darmbacterie E. coli kan zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving. Leidse wetenschappers ontdekten hoe het eiwit H-NS in de bacterie hiervoor zorgt. Die kennis vormt mogelijk een belangrijk aanknopingspunt bij het bestrijden van de bacterie en ziektes zoals buikvliesontsteking. Publicatie 2 oktober in het tijdschrift eLife.

E.coli is verantwoordelijk voor allerlei ziektes, waaronder buikvliesontsteking, en is ook een van de oorzaken van voedselvergiftiging. In deze bacterie zit het eiwit H-NS, dat genen van de bacterie 'aan' en 'uit' kan zetten. Door het aan en uit zetten van deze genen, kan de bacterie overleven als omgevingsomstandigheden, zoals temperatuur, veranderen. Ramon van der Valk van het Leiden Institute of Chemistry ontdekte hoe dit proces precies in zijn werk gaat. Die kennis zou de basis kunnen vormen voor in een laboratorium nieuwe te ontwikkelen antibiotica tegen de E. coli-bacterie (en andere bacteriën).

H-NS detecteert zelf veranderingen in omgeving

‘Al in 2000 ontdekte mijn collega Remus Dame hoe het eiwit H-NS zorgt voor het uit zetten van bepaalde genen in de E. coli-bacterie’, vertelt Van der Valk. ‘Maar hoe vervolgens deze genen weer kunnen worden aangezet, was tot nu toe onbekend. Nu is gebleken dat H-NS signalen ontvangt uit de omgeving als er sprake is van een verandering in de omgeving van de bacterie, en in reactie hierop genen aan zet. Hierdoor kan de bacterie overleven in de nieuwe omgeving. Dankzij het werk van Van der Valk en zijn collega's, is dit proces nu in kaart gebracht. H-NS blijkt zelf in staat veranderingen, in onder meer temperatuur en zoutgehalte, waar te nemen.  

Multidisciplinaire onderzoeksmethode

Het onderzoek was een samenwerking tussen de universiteiten van Leiden, Amsterdam en Heidelberg (D). De wetenschappers gebruikten een multidisciplinaire benadering om de werking van H-NS en de beïnvloeding door de omgeving te onderzoeken. ‘Het onderzoek richtte zich op verschillende omgevingssignalen waarop het eiwit reageert, zoals temperatuur, pH of verandering van de zoutconcentratie. Middels biochemische en biofysische methodes in combinatie met computersimulaties hebben we het effect van deze signalen op H-NS ontleed. Vervolgens waren we in staat om in een reageerbuis de manier van binding van H-NS aan DNA te beïnvloeden.’

Van der Valk en zijn collega's publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift eLife.

Een schematische weergave van het H-NS-eiwit. Afhankelijk van de omgeving, kan dit in een 'open' of 'gesloten' vorm aannemen, en zo genen aan of uit zetten.
Een schematische weergave van het H-NS-eiwit. Afhankelijk van de omgeving, kan dit in een 'open' of 'gesloten' vorm aannemen, en zo genen aan of uit zetten.